一种考虑外部受电的电网调峰方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种调峰方法，尤其是涉及一种考虑外部受电的电网调峰方法。
【背景技术】
[0002] 在国家有关部门的大力支持下，"十二五"以来上海电力供应紧张局面得到了明显 的缓解，但与此同时，上海电力发展外部环境正发生深刻变化。既有经济转型电力需求增速 趋缓的有利条件，也面临电力供应安全性和清洁性要求越来越高、峰谷调节矛盾越来越大、 电力项目落地越来越难等方面的挑战。
[0003] 上海电网作为典型的受端型电网，外来电比例已经达到最高负荷的一半左右，外 来电以西南水电等清洁能源为主，积极消纳市外来电意义重大；上海城市处于率先转型时 期，负荷特性出现明显变化，电力供需出现新特点，对电网优化运行提出更高要求。
[0004] 随着社会经济发展的转型和外部条件的变化，上海电网发展面临着新的形势和困 难。
[0005] (1)城市发展对电力安全的要求越来越高。随着城市经济社会的发展，对电力供应 安全可靠的依赖越来越大。
[0006] (2)电网调峰压力增大、运行矛盾突出。2014年上海电力最大峰谷差为1208万千 瓦，再创历史新高，占最高用电负荷的45%。由于外来电不参与调峰，且最近几年增加较为 集中，部分时段市内机组可能以日开夜停方式运行，对安全供电、节能减排极为不利。
[0007] (3)大规模市外来电对上海电网安全稳定运行提出更高要求。上海电网是典型的 受端末端电网，大规模接收外来电存在较多不确定性。一是长距离、大容量输电风险隐患 多，一旦故障将对上海电网安全造成严重冲击；二是市外来电多为调节性能较差的核电与 水电，与上海峰谷差、季节差大的城市用点负荷特征不匹配，增加上海电网调峰难度。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种调峰效果好的 考虑外部受电的电网调峰方法。
[0009] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0010] -种考虑外部受电的电网调峰方法，包括以下步骤：
[0011] 1)获取待调峰电网的内部电源结构和外部受电方式；
[0012] 2)根据待调峰电网的历史负荷信息，预计其在调峰时段内的电力负荷情况；
[0013] 3)考虑内部电源结构和外部受电方式，并结合调峰时段内的电力负荷情况，制定 调峰平衡策略，结合内部和外部电源共同调峰。
[0014] 所述的步骤1)中，待调峰电网的内部电源结构包括火电机组、燃气机组、风电和 太阳能发电。
[0015] 所述的步骤1)中，外部受电方式包括核电、常规水电和抽水蓄能电站。
[0016] 所述的步骤2)中，历史负荷信息包括年峰谷差率、年负荷率、季不均衡系数、年平 均日负荷率和季最小日负荷率。
[0017] 所述的步骤3)具体包括以下步骤：
[0018] 31)选择已核准或已获路条的内部电源和以确定规划的特高压交流外部电源作为 待选调峰电源；
[0019] 32)根据预计的在调峰时段内的电力负荷情况，拟合出电力负荷曲线，确定调峰困 难的时间点；
[0020] 33)结合内部电源中的火电机组、风电和太阳能发电以及外部电源中的抽水蓄能 电站为主要调峰电源，按照季节负荷情况确定调峰开机和运行方式进行调峰。
[0021] 所述的步骤33)具体包括：
[0022] 在秋季平均最高负荷日，高峰时本地机组维持最小开机方式、低谷时机组运行在 最小出力方式，同时减少外部电源受电；
[0023] 在夏季最高负荷日，高峰时本地机组仅比最小开机方式多开2台主力煤电机组， 低谷时关停全部调峰燃气机组、主力煤电机组压到最小技术出力；
[0024] 在冬季最高负荷日，高峰时本地机组和燃气机组全部开机满发，并增加外部受电， 低谷时关停调峰燃气机组，煤电机组保持高出力。
[0025] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0026] 本发明采用电网内部电源与外部电源相结合的调峰方式，解决了外来电规模较大 且一般不参与调峰，为消纳市外来电而安排的本地机组开机规模较小的问题，既保障了分 区电力平衡、无功支撑和供热需要，有充分发挥了本地机组的调峰能力，统筹利用了区域内 部抽蓄资源和协调区域内外资源，调峰效果好。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明的方法流程图。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0029] 实施例：
[0030]如图1所示，一种考虑外部受电的电网调峰方法，包括以下步骤：
[0031]1)获取待调峰电网的内部电源结构和外部受电方式；
[0032] 2)根据待调峰电网的历史负荷信息和经济发展因素，预计其在调峰时段内的电力 负荷情况；
[0033] 3)考虑内部电源结构和外部受电方式，制定调峰平衡策略，结合内部和外部电源 共同调峰。
[0034] 上海电网是华东电网的重要组成部分，处于华东电网的受端位置，是华东地区乃 至全国负荷密度最高的负荷中心。上海电网是城乡一体化电网，其供电范围覆盖上海市全 部。
[0035] 上海接受的华东直属分电主要包括核电、抽水蓄能、煤电、和常规水电等，这些机 组的调峰能力分析如下：
[0036] (1)核电
[0037] 在满足一定运行条件的情况下，核电机组在燃料周期的前80 %时间内具备调峰能 力；当燃耗较深时，核电机组失去调峰能力，只能带基荷运行。但由于华东地区是人口较密 集地区，出于安全运行和环境保护方面的原因，现正在运行的华东核电基本带基荷、不参加 调峰运行。电站年利用小时数较高，在7200~8000小时之间，仅在电网调峰极其困难的时 期如春节、国庆或者夏季台风时期，核电才降功率运行。
[0038] 近几年华东电网核电机组在四季典型日的最低出力率为0· 993至0· 997,但大部 分时段出力水平为一条直线。如2012年秦山二、三期的降功率运行的实绩为：
[0039] 核电秦山联营有限公司，曾由262万千瓦降功率至210. 3万千瓦连续运行8天，压 出力2〇% ;
[0040] 秦山第三核电有限公司，曾由145. 6万千瓦降功率至123. 0万千瓦连续运行8天， 压出力15%。
[0041] (2)常规水电
[0042] 常规水电是基本调峰手段之一，但华东有相当部分的小水电是径流电站，调峰性 能受限。其中上海电网接受的华东电网直属直调水电调峰性能很好，四季典型日机组的最 低出力率基本为0。
[0043] (3)抽水蓄能电站
[0044] 抽水蓄能电站使用兼具水栗和水轮机两种工作方式的蓄能机组，其典型工作状态 是：利用夜间低谷负荷时火电站等提供的剩余电能，从高程低的下水库抽水到高程高的上 水库中，通过水体这一能量载体将电能转换为水的位能；在日间出现高峰负荷时，再从水库 放水发电，承担系统的峰荷。
[0045] 抽水蓄能电站与常规水电站最大的不同是，只有水库电能而没有天然来水的不蓄 电能，其发电能力与其上水库的库容有关，很大程度上决定于水头的高度。由于抽水蓄能电 站的厂址受到水源和地形等因素制约，其库容通常有限，持续发电能力较弱。另一方面，随 着技术的发展，目前最先进的可逆式抽水蓄能机组的性能已经超过常规的水力发电机组， 从开始担任负荷到满负荷运行只需l〇s( -般约1~2分钟）。
[0046] 抽水蓄能电站是目前电网内最有效的削峰填谷手段之一，它具有双重调峰功能。 参近年来华东电网为满足电网的调峰平衡、提高电网供电的质量，建设了一批抽水蓄能 电站，如：天荒坪抽水蓄能电站（1800MW)、桐柏抽水蓄能电站（1200MW)、瑯讶山蓄能电站 (600MW)等。四季典型日华东电网抽水蓄能电站每日抽水时间约3~7小时。
[0047] 上海电网发电机组以火电为主，2013年底火电机组占全上海的98. 5%，其余为少 量风电。
[0048] 结合各类型机组固有调峰能力，并参考华东及上海电网各类机组的调峰实绩和运 行方式的要求，得到各类机组调峰运行情况如下：
[0049] (1)火电机组
[0050] 华东电网在1996~2000年间新建的火电机组大多采用300丽、600丽机型以及部 分的125丽和350丽机型，2000年以后新增机组的重点转向600丽和KKKMW机组。根据近 几年华东新建机组的运行情况，125MW机组的最大调峰能力在20%~40%之间；300MW国产 型机组因按带基荷设计，其调峰能力较差约20%左右；300MW引进型机的最大调峰能力在 40%~60% ;350MW进口机组的最大调峰能力为50% ;600MW、1000Mff进口机组的最大调峰 能力为40%~60%。
[0051] (2)燃气机组
[0052] 对于燃气机组来说，简单循环燃气轮机几乎没有最低技术出力限制，技术上深度 调峰能力接近1〇〇%，调节速度快。对于燃气-蒸汽联合循环燃机的调峰能力总结如下：
[0053] 1)配置有烟气旁路的联合循环燃机可以利用烟气旁路